Performance Proven: The Case for The Original Green Oil

Download White Paper

Abstract

Celem tego dokumentu jest poinformowanie naszych wielopokoleniowych, lojalnych klientów, że PennGrade 1® Partial Synthetic High-Performance Oil SAE 20W-50 – The Original Green Oil – jak również cała linia produktów PennGrade 1 jest dziś tym samym produktem, co przez dziesięciolecia.

Choć zmieniła się nazwa i wygląd, nie zmieniły się osiągi, które poznaliście i którym ufacie. Oryginalny zielony olej wciąż żyje i rozwija się. Nasze testy to potwierdzają.

Określenie problemu

W miesiącach następujących po przejęciu przez D-A Lubricant Company działu Brad Penn Finished Lubes od American Refining Group (ARG), firma D-A zdecydowała się zmienić nazwę produktu The Original Green Oil i przeprojektować butelkę kwartową dla celów marketingowych i zwiększenia widoczności produktu.

W związku z nową nazwą i wyglądem produktu różni klienci, dystrybutorzy i konkurenci pytali, czy nastąpiła zmiana w produkcie PennGrade 1.

Kontekst

W 2015 roku firma D-A Lubricant Company, Inc. nabyła dział Brad Penn Finished Lubes – w tym kultowy olej PennGrade 1 High-Performance Oil – od ARG, byłej rafinerii Kendall w Bradford w Pensylwanii.

W momencie zakupu, umowa pomiędzy D-A Lubricant i ARG stanowiła, że ARG utrzyma mieszanie i pakowanie rodziny produktów PennGrade 1 w krótkim okresie czasu, podczas gdy D-A będzie zwiększać przestrzeń i możliwości dla dwóch nowych linii pakujących w swoim najnowocześniejszym zakładzie w Lebanon, w stanie Indiana.

„Plan obejmował również całkowite przeprojektowanie butelek, etykiet i kartonów dla całej linii produktów”, powiedział wiceprezes wykonawczy D-A Lubricant John Noal.

Kiedy podejmujesz się produkcji najlepszego na rynku oleju do samochodów wyścigowych, klasycznych, zabytkowych, historycznych, muscle car i street rod, konsekwentnie pozostajesz celem dla konkurencji. A kiedy zmieniasz nazwę i wygląd tego kultowego, niezrównanego środka smarnego do silników, na pewno spotkasz się z jakimś sprzeciwem. Od wiosny 2017 do jesieni 2018 roku krążyły plotki, że produkt D-A został zmieniony.

„Kontynuowaliśmy produkcję tego samego produktu olejowego PennGrade 1, który był produkowany przez ostatnie pięćdziesiąt lat” – powiedział Noal. „Ale jeśli znajduje się on w innej butelce i jest mieszany i produkowany w innym zakładzie przez inną firmę, ludzie prawdopodobnie będą winić wszelkie problemy z wydajnością na olej.”

W końcu jesienią 2018 roku nadszedł czas, aby D-A Lubricant wziął byka za rogi. Postanowili poddać PennGrade 1 testom – najbardziej wszechstronnym testom zużycia produktu w historii – aby raz na zawsze udowodnić to, co już wiedzieli.

Wyniki testów

W listopadzie 2018 r. firma D-A Lubricant wzięła 75 galonów oleju PennGrade 1 SAE 20W-50 High-Performance Oil – najpopularniejszego oleju otrzymującego 95% skarg – z oryginalnej partii Brad Penn Oil zmieszanego i zapakowanego przed przejęciem oraz 75 galonów tego samego oleju obecnie mieszanego w zakładzie D-A i wysłała je do uznanego w kraju, niezależnego laboratorium badawczo-rozwojowego.

Laboratorium ocenia i weryfikuje paliwa i smary stosowane w pojazdach lotniczych, samochodowych, kolejowych i wodnych w celu spełnienia norm certyfikacji.

Cztery ślepo oznakowane próbki smarów zostały wysłane do laboratorium. Próbki stanowiły obecny olej bazowy i gotowy płyn z dnia dzisiejszego oraz z oryginalnego oleju Brad Penn PennGrade 1 SAE 20W-50 High-Performance Oil.

Laboratorium wysłało list, w którym stwierdzono:

„Analizy, o które Pan prosił na czterech próbkach otrzymanych w naszym laboratorium w dniu 11/07/18 w pojemnikach kwartowych zostały zakończone. Podwielokrotności testowe zostały pobrane zgodnie z procedurą badawczą. Analizy odnoszą się tylko do otrzymanych próbek i stanowią jedynie próbkę partii. Analizy zostały przeprowadzone zgodnie z zastosowanymi procedurami badawczymi, bez żadnych odchyleń lub modyfikacji. Precyzja dla tych wyników badań powinna być zgodna z precyzją określoną w powołanych procedurach badawczych.”

Typ badania 1: ASTM D7042 Lepkość

ASTM D7042 to standardowa metoda badania lepkości dynamicznej i gęstości cieczy z zastosowaniem wiskozymetru Stabingera (oraz obliczania lepkości kinematycznej). Nieformalnie, lepkość jest wielkością opisującą opór płynu przy płynięciu – stan, w którym płyn jest gęsty lub lepki w konsystencji, ze względu na tarcie wewnętrzne. Formalnie, jest to stosunek naprężenia ścinającego do gradientu prędkości. Ciecz o wysokiej lepkości nie płynie dobrze, a ciecz o niskiej lepkości płynie bardzo łatwo.

Według ASTM International, „lepkość wielu paliw ropopochodnych jest ważna dla oszacowania optymalnych warunków przechowywania, obsługi i eksploatacji. Dlatego dokładne określenie lepkości jest niezbędne dla wielu specyfikacji produktów.”

„Kiedy mierzymy lepkość gotowego płynu w celu określenia jego klasy, interesuje nas przede wszystkim lepkość kinematyczna,” powiedział Noal. „Ogólnie rzecz biorąc, wyższy wskaźnik lepkości jest lepszy, ponieważ daje szerszy zakres roboczy, co oznacza, że można bezpiecznie używać płynu lub środka smarnego w szerszym zakresie temperatur.”

Cztery próbki dostarczone przez D-A Lubricant są oznaczone następująco:

• HP-18-25: Olej bazowy z D-A Lubricant
• HP-18-26: Olej bazowy z oryginalnego produktu Brad Penn
• HP-18-55: Gotowy płyn wyprodukowany i zapakowany przez ARG
• HP-18-56: Gotowy płyn wyprodukowany i zapakowany przez D-A Lubricant

Najważniejsze do porównania są dwie próbki oznaczone HP-18-55 i HP-18-56 – są to dwa gotowe płyny oleju PennGrade 1 odpowiednio z oryginalnego produktu Brad Penn i D-A Lubricant.

Przy porównaniu lepkości kinematycznej w temperaturze 40°C, HP-18-55 ma lepkość 161,98 mm2/s, a HP-18-56 ma lepkość 171,14 mm2/s, co w przypadku pomiaru tych dwóch płynów obok siebie jest w zasadzie identyczne.

„W kategoriach praktycznych, nie ma prawie żadnej różnicy między tymi dwoma próbkami”, powiedział Noal. „Technicznie rzecz biorąc, próbka D-A jest nieco bardziej lepka, co oznacza, że jest nieco cięższa i ma większy wewnętrzny opór przepływu, co jest dobrą rzeczą.”

Zgodnie z „The Importance of an Oil’s Viscosity” autorstwa Noria Corporation, „Korzyści z olejów o wyższym wskaźniku lepkości to ogólny wzrost lepkości w wyższych temperaturach, co skutkuje niższym zużyciem oleju i mniejszym zużyciem; oraz zmniejszona lepkość w niższych temperaturach, co poprawi rozruch i obniży zużycie paliwa.”

„Ogólnie rzecz biorąc, ten test pokazuje, że próbki są praktycznie identyczne” – powiedział Noal. „Chcieliśmy, aby test był jak najbardziej wiarygodny, więc pobraliśmy próbki z partii oleju, które zostały już wyprodukowane i oznakowane – rzeczywisty produkt PennGrade 1, którego używają klienci. Nie mieszaliśmy konkretnej próbki w celu jej przetestowania. Chcieliśmy być tak prawdziwi i przejrzyści, jak to tylko możliwe w przypadku tych testów i wierzymy, że udowodniliśmy, że obie próbki są takie same.”

Typ testu 2: Block on Ring – JASO M358

Test tarcia Block on Ring (BOR) został zaprojektowany w celu przeprowadzenia testu obciążeniowego oleju smarowego i pomiaru współczynnika tarcia metal-metal. W badaniach przeprowadzonych przez laboratorium wszystkie preparaty poddano próbie tarcia i zużycia w urządzeniu BOR firmy Falex instruments. Zastosowano profil testowy zgodny ze standardową metodą JASO M358.

„Ten test to zasadniczo cylinder metalowy umieszczony na płaskiej powierzchni metalowej z olejem pomiędzy nimi, a następnie jest on obracany z czymś ciężkim” – powiedział Noal. „Tutaj chcieliśmy zasymulować rodzaj kontaktu i zużycia, jakiego doświadczyłby wałek rozrządu z płaskim popychaczem w klasycznym samochodzie, silniku pojazdu o wysokiej wydajności.”

Znany również jako „tester tarcia olejowego”, test BOR ocenia odporność na ciśnienie i trwałość smarów oraz smarność materiałów metalowych. Zgodnie z oceną przygotowaną przez Nanovea, „zużycie ślizgowe często obejmuje złożone mechanizmy zużycia zachodzące na powierzchni styku, takie jak zużycie adhezyjne, ścieranie dwuciałowe, ścieranie trójciałowe i zużycie zmęczeniowe. Na zachowanie materiałów pod względem zużycia istotny wpływ ma środowisko pracy, takie jak normalne obciążenie, prędkość, korozja i smarowanie. Test BOR jest szeroko stosowaną techniką, która ocenia zachowanie materiałów pod względem zużycia ślizgowego w różnych symulowanych warunkach.”

Każdy test przeprowadzono z użyciem nowego, czystego bloku i pierścienia. Blok jest wykonany ze stali SAE O1. Jego twardość wynosi 58-63 Rc, a wykończenie powierzchni 4-8 rms. Pierścień ma średnicę 35 mm i wykonany jest ze stali AISI 4620. Jego twardość wynosi 58-63 Rc, a wykończenie powierzchni 6-12 rms. Oba materiały spełniają wymagania norm ASTM D3704 i G77.

„Blok testowy jest obciążany znaną siłą w stosunku do pierścienia testowego” – czytamy w raporcie firmy Nanovea. „Ponieważ pierścień obraca się z określoną prędkością, siła tarcia pomiędzy blokiem a pierścieniem jest mierzona w sposób ciągły podczas testu za pomocą ogniwa obciążnikowego. Wartości współczynnika zużycia zarówno dla bloku jak i pierścienia są obliczane na podstawie objętości materiału utraconego podczas określonego przebiegu tarcia.”

Przy porównaniu próbek HP-18-55 i HP-18-56, próbki są prawie identyczne w pomiarach współczynnika tarcia (CoF), prędkości i obciążenia.

„Interpretacja tego testu jest taka, że olej z oryginalnego produktu Brada Penna powoduje większe zużycie materiałów metalowych i powierzchni niż olej PennGrade 1 z D-A Lubricant,” powiedział Noal. „Ale ponownie, liczby są tak zbliżone, że są praktycznie takie same.”

Płyn smarujący odgrywa główną rolę w zużyciu silnika, a wykazanie, że produkt PennGrade 1 produkowany przez D-A Lubricant jest taki sam, jeśli nie nieco lepszy niż oryginalny produkt Brad Penn, dowodzi klientom, że produkt nie został zmieniony.

Typ testu 3: Mini Traction Machine Stribeck Sequence

Mini-traction machine (MTM) jest stacjonarnym, sterowanym komputerowo, precyzyjnym przyrządem do pomiaru trakcji, który zapewnia odwzorowanie trakcji smarów i innych płynów.

Jak stwierdzono w raporcie PCS Instruments, „Jest to elastyczny przyrząd ogólnego przeznaczenia do pomiaru właściwości ciernych smarowanych i niesmarowanych styków w szerokim zakresie warunków toczenia i ślizgania. Jednym z głównych zastosowań jest w pełni zautomatyzowane mapowanie trakcyjne środków smarnych w warunkach powszechnie występujących w silnikach spalinowych.”

„Mierzy współczynnik tarcia w materiale – jaki opór jest dodawany do materiału i jak odporny jest materiał na ruch,” powiedział Noal.

Według CRODA Lubricants na swojej stronie internetowej, „W standardowej konfiguracji, kulka zamontowana w uchwycie styka się z dyskiem w naczyniu o kontrolowanej temperaturze zawierającym próbkę środka smarnego. Prędkość kulki i tarczy jest kontrolowana niezależnie, aby uzyskać pożądany ruch względny (styk toczny, styk ślizgowy lub mieszany/ślizgowy styk toczny). MTM jest wykorzystywana do określenia profilu tarcia określonego układu, zwykle rejestrowanego w postaci krzywej Stribecka dla styków metal-metal.”

Wszystkie preparaty poddano badaniom współczynnika zużycia i przyczepności w urządzeniu PCS Instruments MTM. Warunki badań podano poniżej w tabeli 1.

Każdy test przeprowadzono z użyciem nowej, czystej kulki i tarczy. Krążek ma średnicę 46 mm i jest wykonany ze stali AISI 52100. Posiada wykończenie powierzchni <0.02μmRa na powierzchni testowej. Twardość tarczy wynosi 720-780 Hv. Każda kula testowa mierzy 19,05 mm średnicy i ma wykończenie powierzchni < 0,02μmRa. Dodatkowo, twardość każdej kulki wynosi 800-920 Hv.

Na wykresie Combined Plots, wszystkie cztery próbki są oznaczane razem, mierząc współczynnik przyczepności w zależności od prędkości. I zarówno na wykresie w temperaturze 40°C jak i 100°C, próbki są w zasadzie identyczne.

Typ badania 4: ASTM D5185 Analiza pierwiastkowa

ASTM D5185 to Standardowa Metoda Badania Oznaczania Wieloskładnikowego Zużytych i Nieużywanych Olejów Smarujących i Olejów Bazowych Metodą Emisyjnej Spektrometrii Atomowej z Plazmą Indukcyjnie Sprzężoną (ICP-AES).

Według ASTM International „Ta metoda badawcza obejmuje szybkie oznaczanie 22 pierwiastków w zużytych i niezużytych olejach smarowych i olejach bazowych oraz zapewnia szybkie badanie przesiewowe zużytych olejów pod kątem oznak zużycia. Czas badania wynosi w przybliżeniu kilka minut na próbkę, a wykrywalność dla większości pierwiastków jest w zakresie niskich mg/kg. Ponadto, ta metoda badawcza obejmuje szeroką gamę metali w pierwotnych i rafinowanych olejach bazowych. Dwadzieścia dwa pierwiastki mogą być oznaczane szybko, z czasem badania wynoszącym około kilku minut na próbkę.”

„Ten test jest potężnym narzędziem do określenia dokładnie, jakie pierwiastki znajdują się w smarze, jak również do wykrycia wszelkich składników śladowych,” powiedział Noal. „Niektóre skargi dotyczące produktu PennGrade 1 dotyczyły tego, że obniżyliśmy ilość cynku w oleju i nie produkowaliśmy go na poziomie podanym w naszych kartach charakterystyki produktu. Chcieliśmy mieć pewność, że to, co znajduje się w oleju, jest dokładnie tym, co podajemy.”

Standardowa minimalna dopuszczalna ilość cynku wynosi 1500 części na milion. W HP-18-55, ilość cynku wynosi 1644 części na milion; w HP-18-56, ilość cynku wynosi 1758 części na milion.

Standardowa minimalna dopuszczalna ilość fosforu wynosi 1400 części na milion. W HP-18-55, ilość fosforu wynosi 1487 części na milion; w HP-18-56, ilość fosforu wynosi 1534 części na milion.

„Nigdy nie zanurzyliśmy się poniżej magicznej bariery 1500 części na milion cynku w naszym oleju PennGrade 1, jak niektórzy ludzie myśleli i narzekali,” powiedział Noal. „Przez cały czas był to ten sam produkt.”

Wniosek

D-A Lubricant zleciło uznanemu w kraju, niezależnemu laboratorium badawczo-rozwojowemu przeprowadzenie serii testów na czterech różnych próbkach PennGrade 1 Partial Synthetic High-Performance Oil SAE 20W-50. Były to najbardziej wszechstronne testy zużycia PennGrade 1, jakie kiedykolwiek przeprowadzono.

Testy przeprowadzone przez laboratorium były następujące:

• ASTM D7042 Viscosity
• Block on Ring – JASO M358
• Mini Traction Machine Stribeck Sequence
• ASTM D5185 Elemental Analysis

Wyniki wszystkich czterech testów dowodzą, że olej PennGrade 1 SAE 20W-50 High-Performance Oil jest dziś tym samym produktem, co oryginalny produkt Brada Penna ponad 50 lat temu – nadal zapewnia te same sprawdzone osiągi, które klienci poznali i którym zaufali.

Wszyscy związani z PennGrade 1 mają przyjemność podzielić się informacją, że PennGrade 1 wykazał się doskonałą ochroną komponentów w najbardziej rygorystycznej ocenie zużycia. Wyżej wymienione wyniki były przewidywalne dla tych najbardziej związanych z PennGrade 1 i zapewnieniem dla naszych lojalnych klientów, którzy nie oczekują niczego mniej.

Nie ma lepszej ochrony dla systemów pre-katalizatorów niż PennGrade 1. Zapewnia wyjątkowo trwałą powłokę dla wałków rozrządu, podnośników, linerów i innych elementów w dragsterach, muscle carach, hot rods, dirt track racers, late model stockers i klasycznych zabytkowych samochodach.

PennGrade 1 zapewnia doskonałą ochronę przed zużyciem i temperaturą dla bardzo obciążonych części silnika, jednocześnie zapewniając:

• Wyjątkową wytrzymałość filmu przy wymagającym momencie obrotowym
• Najwyższą odporność na rozkład lepkości i pienienie się w silnikach
• Dodatki detergentu/rozpraszacza zapewniające czystość silnika
• Inhibitory utleniania i piany chroniące przed degradacją termiczną

„D-A Lubricant Company ma długą historię jakości, zarówno w naszych produktach, jak i usługach, a nasze skupienie się na wyprzedzaniu konkurencji, a nie tylko na dotrzymywaniu kroku, jest najważniejsze dla sukcesu” – powiedział Noal. „Chcemy utrzymać ten poziom relacji z naszymi klientami, który mamy od początku istnienia firmy, czyli od 1919 roku. Istniejemy już 100 lat i przetrwaliśmy oraz rozwijamy się, ponieważ nasi klienci ufają naszym specjalistycznym produktom, które zaspokajają ich potrzeby w zakresie smarowania, w miarę jak zmienia się lub ulepsza konstrukcja sprzętu. Produkujemy materiały wysokiej jakości i nie mamy zamiaru obniżać tego standardu, a już na pewno nie obniżaliśmy tych wartości w przypadku PennGrade 1. Zawsze będziemy uznawać znaczenie utrzymywania naszych lojalnych, cenionych klientów nie tylko dobrze poinformowanych, ale również dobrze zaopatrzonych w środki smarne, których wymagają.”

https://www.dalube.com/
https://penngrade1.com/
https://www.astm.org/Standards/D7042.htm
https://www.machinerylubrication.com/Read/29185/oil-viscosity-importance
http://www.shinko-zoki.co.jp/shinko_en/introduces/01/14.html
https://nanovea.com/App-Notes/block-on-ring.pdf
https://pcs-instruments.com/wp-content/uploads/2017/01/MTM2-brochure-2017-Publisher-version-1.pdf
https://www.crodalubricants.com/en-gb/discovery-zone/how-we-test-our-products/mini-traction-machine

.